循環(huán)冷卻水的穩(wěn)定控制對(duì)浮法玻璃生產(chǎn)的影響

1、循環(huán)冷卻水的穩(wěn)定控制對(duì)浮法玻璃生產(chǎn)的影響引言玻璃熔窯和錫槽是浮法生產(chǎn)的重要熱工設(shè)備，為了滿足生產(chǎn)和工藝需要配置諸多帶有冷卻水的裝置和設(shè)備，如：前臉墻冷卻水包、擋料器、卡脖深層水包、玻璃液攪拌器、水鉤子、浮法成型用拉邊機(jī)、錫槽冷卻水包、直線電機(jī)等。這些設(shè)備在常溫下可以可以正常使用，但要在高溫條件下連續(xù)使用的話，必須有冷卻設(shè)施存在，否則極易產(chǎn)生彎曲、變形和燒損，失去設(shè)備功效和作用。玻璃生產(chǎn)中冷卻水循環(huán)利用既可以節(jié)約水資源保護(hù)環(huán)境，同時(shí)還可以節(jié)約生產(chǎn)成本。浮法工藝的特點(diǎn)決定了水冷設(shè)備必須長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行，否則將會(huì)嚴(yán)重影響工藝制度的穩(wěn)定給生產(chǎn)帶來(lái)極大損失。如何穩(wěn)定控制循環(huán)水，來(lái)保證設(shè)備的換熱效率和使用

2、時(shí)間，穩(wěn)定生產(chǎn)作業(yè)，減少對(duì)工藝和生產(chǎn)的影響，在當(dāng)前玻璃行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇的形勢(shì)下顯得愈發(fā)重要。 循環(huán)水的指標(biāo)和作用在生產(chǎn)實(shí)踐中，控制循環(huán)冷卻水的指標(biāo)主要有：水質(zhì)硬度、水溫、水壓、用水量等，這些指標(biāo)的穩(wěn)定控制都會(huì)對(duì)浮法玻璃生產(chǎn)造成巨大影響。一般將水中所含鈣、鎂離子的總量稱為水的硬度，通常以和的含量來(lái)計(jì)算水的硬度，并作為水質(zhì)的一個(gè)指標(biāo)，天然水都含有一定的硬度，地下水、咸水和海水的硬度較大。按照陽(yáng)離子組成，水的硬度可進(jìn)一步區(qū)分為鈣硬度和鎂硬度；按照水中陰離子組成，又可把硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。碳酸鹽硬度就是鈣和鎂重碳酸鹽和碳酸鹽，這種水煮沸后很容易生成碳酸鹽沉淀析出，所以又稱這種硬度為暫時(shí)硬度，

3、而非碳酸鹽硬度是鈣和鎂的硫酸鹽以及氯化物，用水煮沸方法不能從水中析出沉淀，所以這種硬度又稱為永久硬度。硬度單位為（以為基本單元）。由于硬度并非單一的離子或鹽類，為使用方便，常將其換算為一種統(tǒng)一的鹽類，這時(shí)可以按照當(dāng)量換算的原則以或者的質(zhì)量濃度表示，如的硬度等于的或者的我國(guó)飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，總硬度不能超過(guò)（以碳酸鈣計(jì)），若換算成氧化鈣則不能超。如果生產(chǎn)中水質(zhì)硬度控制過(guò)高，會(huì)造成用水設(shè)備結(jié)垢加速，嚴(yán)重影響設(shè)備的冷卻效果，不能滿足工藝要求，同時(shí)使得用水設(shè)備使用壽命大為縮短。如某浮線曾經(jīng)發(fā)生過(guò)因循環(huán)水硬度控制不穩(wěn)定，硬度過(guò)高，導(dǎo)致熔窯卡脖水包和攪拌結(jié)垢急劇加速而燒毀，原本可以使用年的設(shè)備，短短幾個(gè)月

4、就不能用了，釀變成大的生產(chǎn)事故，大量冷卻水進(jìn)入窯內(nèi)，部分燒毀設(shè)備落入窯內(nèi)，處理過(guò)程很是麻煩，影響生產(chǎn)時(shí)間達(dá)半年之久，損失慘重。即便是沒有燒毀，組織對(duì)結(jié)垢的用水設(shè)備進(jìn)行清洗或者頻繁更換這些設(shè)備也會(huì)造成生產(chǎn)系統(tǒng)不能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行勞神費(fèi)力。一是會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成不利影響，如造成熔窯溫度制度的紊亂，影響產(chǎn)量質(zhì)量，如更換卡脖深層水包；二是會(huì)大幅度增加企業(yè)的成本，這些設(shè)備大都價(jià)值不菲，少則幾千元多則上萬(wàn)元；三是更換水冷卻設(shè)備的勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)環(huán)境惡劣，以更換垂直攪拌為例，高溫作業(yè)，程序多，時(shí)間長(zhǎng)，還要?jiǎng)佑猛吖?、鉗工、管工等多工種協(xié)同才能完成。而更換拉邊機(jī)對(duì)成型作業(yè)的影響更大，破壞原有的成型工藝制度，增加無(wú)效作業(yè)時(shí)

5、間，直接影響產(chǎn)量和質(zhì)量。如果生產(chǎn)中水質(zhì)硬度要控制過(guò)低，將對(duì)設(shè)備的選型產(chǎn)生限制，會(huì)大幅提高設(shè)備的投資成本和運(yùn)行成本，同時(shí)也為控制增加難度，不利于企業(yè)的生產(chǎn)成本控制和生產(chǎn)過(guò)程控制。水壓是循環(huán)冷卻水的關(guān)鍵指標(biāo)之一。水壓波動(dòng)時(shí)，首先引起水的流速發(fā)生變化，造成設(shè)備的冷卻水量發(fā)生變化，影響到用水設(shè)備的熱交換效果和設(shè)備安全；也影響到用水設(shè)備的周邊環(huán)境發(fā)生溫度變化，造成不穩(wěn)定。當(dāng)水壓向下波動(dòng)時(shí)，會(huì)降低設(shè)備的冷卻作用，使周邊環(huán)境溫度相對(duì)升高，降低對(duì)設(shè)備的冷卻效果。冷卻作用不能保證設(shè)備性能時(shí)，會(huì)使設(shè)備發(fā)生彎曲、變形、燒頂?shù)?，?huì)嚴(yán)重影響到生產(chǎn)運(yùn)行和生產(chǎn)安全；當(dāng)水壓向上波動(dòng)時(shí)，會(huì)使設(shè)備的冷卻作用加強(qiáng)，降低周邊環(huán)境的溫

6、度；當(dāng)水壓過(guò)大時(shí)，會(huì)使用水設(shè)備的接口、薄弱點(diǎn)產(chǎn)生漏水，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使設(shè)備的進(jìn)出水接口發(fā)生脫落現(xiàn)象，將嚴(yán)重影響到設(shè)備的安全和生產(chǎn)的安全。因此，對(duì)循環(huán)冷卻水的壓力控制來(lái)說(shuō)，不能太高，也不能太低，應(yīng)在滿足設(shè)備用水冷卻的前提下，減少波動(dòng)，保證壓力的持續(xù)穩(wěn)定。水溫和水量控制不穩(wěn)定會(huì)對(duì)熔化和浮法成形作業(yè)帶來(lái)直接的危害。（）導(dǎo)致熔化作業(yè)不穩(wěn)定我們知道，在玻璃熔窯中存在著非常復(fù)雜的玻璃液對(duì)流，既有橫向?qū)α?，也有沿窯的長(zhǎng)度方向上的對(duì)流回流。其中，縱向上以熱點(diǎn)為分界線的兩個(gè)回流對(duì)浮法生產(chǎn)影響最大，我們把熱點(diǎn)以前的回流稱為環(huán)流，把熱點(diǎn)以后的回流稱為環(huán)流。環(huán)流是熔化區(qū)域配合料層下的流動(dòng)形態(tài)，其形成機(jī)理是由于熱點(diǎn)與投料口兩

7、處溫度不同所引起的溫差對(duì)流，它的縱向斷面形狀類似于三角形，深度從投料口向熱點(diǎn)逐漸減小。環(huán)流上層液流的運(yùn)動(dòng)方向與配合料的運(yùn)動(dòng)方向是相反的。環(huán)流的大小和強(qiáng)度與熔窯產(chǎn)量密切相關(guān)，若產(chǎn)量增加則配合料層的大小及厚度增加，從而使配合料層的熔制負(fù)擔(dān)加重。根據(jù)工藝需要，在環(huán)流中布置有前臉冷卻水包（主要形式有貫通式和對(duì)開式），有的熔窯出于保護(hù)池壁的需要，從投料口兩側(cè)向窯內(nèi)各插入一根擋料水包，長(zhǎng)度，大致能到小爐的位置。這兩種水包在使用過(guò)程中都必然要吸收大量的熱量，當(dāng)水溫和水量發(fā)生較大變化，會(huì)導(dǎo)致前臉?biāo)约皳趿纤鼰崃康淖兓沟门浜狭吓c水包之間的熱量傳遞隨之發(fā)生變化，則配合料的熔化速度發(fā)生變化，導(dǎo)致泡界線位置

8、發(fā)生前后移動(dòng)，而使得玻璃液的對(duì)流發(fā)生變化，進(jìn)而影響到玻璃的質(zhì)量。泡界線的穩(wěn)定是玻璃熔化四小穩(wěn)之一，通常按照泡界線的位置、形狀、清晰度來(lái)判斷熔化作業(yè)的是否正常。熔窯中最主要的液流結(jié)構(gòu)是環(huán)流，它的范圍始于熱點(diǎn)處終于熔窯出料口，其長(zhǎng)度為整個(gè)熔窯長(zhǎng)度的到。環(huán)流在熔制工藝上實(shí)現(xiàn)著最后的熔化澄清、攪拌均化、冷卻調(diào)節(jié)等功能。強(qiáng)度最大的地方發(fā)生的環(huán)流中部附近，該處設(shè)有作為分隔結(jié)構(gòu)的卡脖，它可以起到控制環(huán)流強(qiáng)度的作用。環(huán)流的回流為其主要部分，其次是從環(huán)流中分離出來(lái)的純生產(chǎn)流，通道純生產(chǎn)流的份額表示了環(huán)流的熔制能力，若份額較小，則其熔制負(fù)擔(dān)較輕，熱點(diǎn)至卡脖前的熔化澄清對(duì)于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的浮法玻璃非常關(guān)鍵?？ú鄙顚铀?/p>

9、浮法玻璃熔窯上被廣泛使用，它是一種玻璃液分隔裝置，可以控制玻璃的產(chǎn)量和質(zhì)量。因深層水包內(nèi)通有冷卻水，使水包附近的的玻璃液受冷后形成黏度較大的不動(dòng)層，構(gòu)成一道圍壁，既可以起到擋住浮渣的作用，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)其沉入玻璃液的深度來(lái)控制玻璃液的流量，可以起到控制環(huán)流中的生產(chǎn)流作用，即阻擋生產(chǎn)流。同時(shí)還有明顯的降低玻璃液溫度的功能。當(dāng)卡脖深層水包處的水溫及水量發(fā)生較大變化時(shí)，勢(shì)必會(huì)影響到環(huán)流中的生產(chǎn)流，造成液流紊亂，同時(shí)會(huì)打破該處玻璃液的溫降梯度，破壞已經(jīng)比較穩(wěn)定的溫度場(chǎng)，進(jìn)一步會(huì)影響到玻璃液的質(zhì)量，使玻璃板面出現(xiàn)夾雜物、氣泡等缺陷。另外，在卡脖處設(shè)置有水平攪拌或垂直攪拌，其作用有降溫、強(qiáng)制均化玻璃液等作

10、用，是提高玻璃質(zhì)量的有效手段。如果攪拌處的水溫或流量發(fā)生較大變化，會(huì)直接影響玻璃液的強(qiáng)制均化，使得玻璃液均化作用不統(tǒng)一，均化效果變差，而影響到玻璃質(zhì)量，容易導(dǎo)致玻璃板面上形成條紋（俗稱波筋）、光學(xué)變形等缺陷。圖玻璃熔制過(guò)程及液流運(yùn)動(dòng)和反應(yīng)區(qū)域（）熔化不穩(wěn)而引起成形流量不穩(wěn)，導(dǎo)致浮法成形難度增加某浮法線在生產(chǎn)時(shí)，遭遇厚度和厚薄差變化大的情況，通過(guò)調(diào)整浮法成形參數(shù)效果不明顯，經(jīng)過(guò)分析排查，最終發(fā)現(xiàn)是因?yàn)檠h(huán)水的水溫和流量變化大造成的?？ú鄙顚铀蛩俊⑺疁夭▌?dòng)而造成冷卻效果不均衡，引起玻璃液溫度的波動(dòng)和不均衡，使得玻璃液黏度發(fā)生波動(dòng)，從而引起成形流量不穩(wěn)和玻璃板寬及厚度的不穩(wěn)定。另一方面，當(dāng)采在

11、用拉邊機(jī)法生產(chǎn)厚玻璃時(shí)，拉邊機(jī)的機(jī)桿是用水冷卻的，當(dāng)水溫和流量變化較大時(shí)，機(jī)桿與錫槽、玻璃帶之間的熱量傳遞發(fā)生較大變化，拉邊機(jī)的機(jī)頭溫度、成形區(qū)玻璃帶黏度、機(jī)頭的錨固力發(fā)生變化，力的傳遞改變導(dǎo)致玻璃厚度變化，從而影響到玻璃液的堆積效果，引起成形困難和成形工藝制度波動(dòng)。（）導(dǎo)致錫槽出口溫度波動(dòng)出口溫度是浮法工藝重要的關(guān)鍵指標(biāo)，它是指玻璃帶離開錫槽時(shí)的溫度，涉及安全生產(chǎn)、退火質(zhì)量和成形質(zhì)量。出口溫度高或低，易造成玻璃的劃傷、沾錫、翹曲、輥印、壓裂，并使退火壓力加大，引起切割問(wèn)題。在生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的薄板玻璃時(shí)，出口溫度的控制更為重要。出口溫度的控制一般是用抽、穿錫槽尾端的水包來(lái)控制的，因此當(dāng)循環(huán)水的水溫或

12、水量發(fā)生較大變化時(shí)，就會(huì)影響到錫槽出口溫度的變化。玻璃錫槽出口溫度是比較敏感的，過(guò)高或過(guò)低都會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。（）影響錫槽直線電機(jī)的功能發(fā)揮，影響錫槽內(nèi)錫液對(duì)流，在成形區(qū)內(nèi)使玻璃帶橫向溫差加大，在出口區(qū)使扒渣機(jī)不能起到正常的作用。由于循環(huán)冷卻水的硬度、水壓、水溫、水量波動(dòng)都會(huì)對(duì)玻璃生產(chǎn)的溫度制度、設(shè)備使用產(chǎn)生重大影響和損失，因此對(duì)循環(huán)冷卻水指標(biāo)的穩(wěn)定控制，是浮法生產(chǎn)輔助設(shè)備系統(tǒng)穩(wěn)定作業(yè)的基礎(chǔ)，是保證浮法玻璃生產(chǎn)并進(jìn)行精細(xì)化控制的前提，探索如何穩(wěn)定循環(huán)冷卻水的指標(biāo)控制，具有經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的雙重意義。那么如何控制才能使之穩(wěn)定，滿足生產(chǎn)和工藝的需要呢？結(jié)合本公司生產(chǎn)實(shí)踐，我公司重點(diǎn)做了以下幾個(gè)方面

13、工作：（）嚴(yán)格控制水的硬度。細(xì)節(jié)決定成敗，按照精細(xì)管理的要求，充分重視循環(huán)軟化冷卻水的重要性，加強(qiáng)管理，嚴(yán)格執(zhí)行工藝制度，加強(qiáng)對(duì)水質(zhì)硬度指標(biāo)的控制力度和監(jiān)測(cè)，重視軟化水的制備環(huán)節(jié)，及時(shí)補(bǔ)充新鮮的軟化水，確保水質(zhì)硬度達(dá)標(biāo)并持續(xù)穩(wěn)定，使循環(huán)冷卻水硬度始終穩(wěn)定在之間。（）穩(wěn)定控制水溫、水壓，加大技術(shù)改造力度，增設(shè)水溫恒溫控制設(shè)備和自動(dòng)控制儀表（如冷卻風(fēng)機(jī)加裝變頻器，冷卻水池加裝蒸汽加熱器，增設(shè)調(diào)節(jié)閥等），在夏季加大冷卻風(fēng)機(jī)的變頻頻率，冬季降低冷卻風(fēng)機(jī)的變頻頻率及開啟水池加熱器，使水溫在冬夏兩季能夠控制在，從而使循環(huán)冷卻水的溫度相對(duì)穩(wěn)定。（）穩(wěn)定控制水的壓力，在固定管徑前提下，水壓是調(diào)節(jié)水量的有效手段，全年控制在之間，并保持持久的穩(wěn)定。通過(guò)進(jìn)行水泵變頻控制改造，來(lái)穩(wěn)定冷熱水池的水量及供水壓力。（）錫槽回水由不帶壓回水改為帶壓回水，增加了用水設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。（）所有的用水設(shè)備在硬度、水溫、水壓穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，合理調(diào)節(jié)用水量，使回水溫度始終控制在以下。 我們通過(guò)一系列有針對(duì)性的措施，使循環(huán)冷卻水的幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)常年控制在極小的波動(dòng)范圍